蒲石河抽水蓄能電站導葉上部研磨原因分析與處理

陶迎新，溫占營，梁睿光

（遼寧蒲石河抽水蓄能有限公司，遼寧 丹東 118216）

蒲石河抽水蓄能電站導葉上部研磨原因分析與處理

陶迎新，溫占營，梁睿光

（遼寧蒲石河抽水蓄能有限公司，遼寧 丹東 118216）

遼寧蒲石河抽水蓄能電站2號機組導葉上部與頂蓋抗磨板先后兩次出現研磨，第一次采用導葉端部間隙按上下比例為2∶1進行調整；導葉止推壓環間隙按0.05～0.10mm進行調整，第二次止推壓板處再均勻增加兩個抗磨塊，其余部件尺寸不做修改，哈電對新的止推裝置重新進行了有限元計算分析，在23t千斤頂的支頂力作用下，導葉向上的位移僅為0.107mm。

導葉；研磨；原因；處理

0 概述

遼寧蒲石河抽水蓄能電站位于遼寧省寬甸滿族自治縣境內，距丹東市約60km，為東北地區第一座大型純抽水蓄能電站，總裝機容量1200MW（4×300MW），2012年9月四臺機組全部投產發電，在東北電網中擔任調峰、填谷、調頻和事故備用。

1 導葉上部第一次研磨及處理

2號機組調試期間，甩100%負荷后，開機進行其他實驗時，發現球閥前后壓差過大，無法正常開機。排掉機組段水后，進行導葉檢查，發現除4號導葉外其他19個導葉與頂蓋上抗磨板發生刮研。刮研部位為導葉進水邊靠近外側。且在刮研處附近發現每一個導葉迎水面及上抗磨板被沙粒等擊打造成凸凹不平痕跡（見圖1）。

圖1 被研磨的導葉上端面

根據哈爾濱電機廠建議，導葉端部間隙按上下比例為2∶1進行調整；導葉止推壓環間隙按0.05～0.10mm進行調整，并要求拆卸拐臂，對止推環、止推壓環進行實測后，按實測數據進行調整。考慮拆卸拐臂工期較長，用兩個3.2t千斤頂頂起法檢測止推環與止推壓環之間的間隙。調整后測量導葉端面間隙（見表 1）。

表1 第一次研磨處理后導葉間隙 單位∶mm

2 導葉上部第二次研磨與檢查

2號機組15天試運行后，機組段排水，打開蝸殼進人門對導葉端面間隙進行檢查時發現導葉再次上浮，除5號導葉外，其他19個導葉上端部與頂蓋上抗磨板發生不同程度的研磨。見圖2。

圖2 導水機構上部裝配放大圖

檢查過程∶

1）對導葉端面和立面間隙進行測量發現∶導葉立面間隙未發生變化，上端面進水邊和出水邊均出現不同程度的研磨現象，導葉下端面間隙由原來的0.15～0.20mm變大到0.40～0.55mm。

2）在導葉動作過程中控制環上抬0.15mm左右，考慮到從控制環到導葉之間有三道活接，因此上抬傳遞的可能性不大。

3）將抗磨塊送到檢測中心進行壓力檢測試驗結果變形不大。

4）分別用兩個 5t、10t、16t的千斤頂在止推環不加墊、加2.2mm墊和加2.4mm墊，所有螺栓全部按照設計要求力矩把和后分別測導葉上抬量，結果導葉上抬量比較大，最大上抬0.56mm。

3 第二次處理

根據哈爾濱電機廠通知單要求，止推壓板處再均勻增加兩個抗磨塊，其余部件尺寸不做修改，哈電對新的止推裝置重新進行了有限元計算分析，在總共23t千斤頂的支頂力作用下，導葉向上的位移僅為0.107mm。

在現場對止推壓板鉆孔，并現場安裝新的抗磨塊。安裝新的抗磨塊后用20t壓力頂導葉臂試驗，導葉上抬0.10mm。回裝導葉臂、止推裝置，按照下端面間隙0.10～0.15mm調整導葉間隙，調整導葉立面間隙為0mm，聯合驗收合格。

4 原因分析

產生導葉研磨現象的原因有以下幾方面∶

1）在機組啟機過程中由于導葉下軸套排水不暢導致導葉上抬。

分析∶導葉安裝階段，施工單位用清水貫通排水管，未發現堵塞，機組安裝完畢后，該排水管沒有雜物可進入，故該原因可排除。

2）在機組啟動過程中控制環不水平或接力器受力不均導致導葉上抬。

分析∶機組安裝階段，控制環與接力器的水平嚴格按照廠家及國標要求進行，接力器為油壓操作，受力均勻，故該原因可排除。

3）裝配過程中導水機構螺栓松動，導致導葉上抬。

分析∶檢查發現導葉臂與止推塊8-M16的內六角把合螺栓有松動的跡象，一個人的手勁就能拆卸下來，與圖紙150NM的要求不符，且拆下來的螺栓把合螺紋部分螺紋鎖固膠涂抹不到位，鎖固膠僅殘留在尾部光孔部分。故此為原因之一。

4）止推環變形導致止推環沒起到止推作用，導致導葉過度上抬與抗磨板發生摩擦現象。

分析∶任何的金屬和非金屬部件在特定力的作用下，都會產生變形，關鍵在于此特定力是否是由于產生某種偏錯，而意外產生的，且此特定力不在設計預想的范圍內。

現場進行的各種試驗和以下理論分析就是在此特定力的作用下進行的。目的只有一個，盡可能找出抑制導葉位移的方法，滿足后續回裝的需求。

經在中水六局實驗室對已使用過的由2號機拆卸下來的非金屬的抗模塊進行的測試，其變形在0.10mm左右。

哈電使用ANSYS軟件，對止推壓板與止推塊進行了有限單元的剛度計算分析，輸入數據為28t的力，其結果∶止推壓板的最大變形∶0.02mm，止推塊的最大變形∶0.10mm。見圖3。

圖3 止推塊的最大變形分析

經核算止推塊和止推壓板在各自的把緊螺栓下自身的變形均在0.02mm以內。可以看到除了上述已經計算過的變形只占總變形的較少部分外，仍存在其他的變形，故此止推塊彈性變形是導葉研磨的主要原因。

5 結論

雙機甩負荷試驗后，檢查2號機導葉和抗磨板情況，未發現新的研磨，導葉間隙符合哈電工地單要求，上端面間隙0.50～0.60mm，下端面間隙為0.20～0.30mm。數據表明上述處理方法得當，采取增加抗磨塊和按照圖紙力矩緊固螺栓措施正確。

TK730

B

1672-5387（2014）02-0063-03

2013-11-05

陶迎新（1982-），男，助理工程師，從事水機管理工作。